烷烃脱氢催化剂的制造方法_2

文档序号:9421435阅读:来源:国知局
10摩尔或更多。例如,基于混合物的总重量,混合物可以包含:〇. 2 至2重量百分数(wt% )的钼,具体地,0. 5wt%至1. 5wt%的钼,并且更具体地0. 7wt% 至1. 2wt%的钼;0? 2wt%至5wt%的锡,具体地,lwt%至4wt%的锡,并且更具体地2wt% 至3. 5wt%的锡;0?lwt%至4wt%的镍,具体地,0? 5wt%至2. 5wt%的镍,并且更具体地 0? 8wt%至1. 5wt%的镍;0?lwt%至5wt%的|丐,具体地,lwt%至5wt%的|丐,并且更具体 地1. 2wt%至2.Owt%的|丐。磷组分基于混合物的总重量可以以0. 5wt%至4wt%,具体地, 0. 7wt%至3wt%,并且更具体地0. 8wt%至1. 5wt%的量存在。
[0025]载体可以包括耐热性氧化物或混合的氧化物。氧化物可以包含二氧化锆、氧化锌、 氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化镧、氧化铈等中的一种或多种。载体可以,例如, 是大孔载体,例如具有大于或等于 9〇埃tA)例如,9〇至25〇埃(人)的平均孔直径范围。 可替换地,或另外,载体可以具有例如大于或等于50平方米/克(m*Vg),如50至150m2/g的 平均表面积。载体可以是煅烧的载体。在形成催化剂之前,可以利用例如上面描述的不同 物质来源处理载体。
[0026]载体可以包括氧化铝载体。氧化铝载体可以是任何形式的结晶氧化铝材料,如n-氧化铝、9-氧化铝、X-氧化铝,和/或y-氧化铝材料。具有大表面积的那些(材 料)可以是特别有用的,其中氧化铝载体可以具有50至150m2/g的表面积和90至250埃 的孔直径范围从而获得希望的孔尺寸分布。在最终的催化剂的形成之前或形成期间,可以 通过煅烧使氧化铝载体热稳定。
[0027]载体可以是挤出物,其可以从催化剂厂商获得或可以通过制备前体、将前体形成 为希望的催化剂形状,以及煅烧前体从而给出最终的载体而制造。可以将载体成形(配置, configure)成不同的形状和尺寸。例如,形状和尺寸可以是圆柱形,具有1/8英寸(1.6mm) 直径,其长度可以变化,如1/8英寸(1.6mm)或更小至高达几英寸。在某些应用中,形状及 尺寸可以是球形的或片形的或被成形为其它形状(如星形),其中微粒的厚度可以是不同 的厚度,其可以是大于或小于1/8英寸(3. 1mm)厚(例如,1/16英寸(1. 6mm)至1/2英寸 (12. 7_))。在结合催化活性组分之前,可以煅烧载体从而确保它具有适当的表面积和孔结 构以及晶相。如果需要,可以在浸渍之前干燥载体(例如,120°C下进行2hr)。
[0028] 最终的催化剂基于最终催化剂(S卩,在干燥和煅烧之后)的总重量可以包含 0?lwt%至15wt%,具体地,3wt%至10wt%,并且更具体地5wt%至8wt%的量的(一种或 多种)催化活性组分。例如,最终的催化剂基于催化活性组分的总重量可以包含〇.lwt%至 20wt%的磷、0?lwt%至75wt%的锡和0?lwt%至10wt%的1和/或2族的金属。最终的催 化剂可以包含0. 2wt%至25wt%,具体地0. 5wt%至1. 5wt%,更具体地0. 7wt%至1. 2wt% 的钼;0? 2wt%至5wt%,具体地lwt%至4wt%,更具体地2wt%至3. 5wt%的锡;lwt%至 3wt%,具体地lwt%至3wt%,更具体地1. 1-1. 5wt%的磷;0?lwt%至5wt%,具体地lwt% 至 5wt%,更具体地 1. 2wt% 至 2.Owt% 的?丐;0?lwt% 至 2wt%,具体地 0? 12wt% 至lwt%, 更具体地〇? 12wt%至0? 6wt%的氯;0?lwt%至4wt%,具体地0? 5wt%至2. 5wt%,更具体 地0. 8wt%至1. 5wt%的镍;或包含上述中一种或多种的组合。
[0029]催化剂可以用于脱氢工艺,包括氧化脱氢,并且可以用于将烃(如石蜡和/或烷 烃)转化成相应的烯烃。转化条件可以是那些对形成脱氢的烃产物(如丙烷进料脱氢从而 形成丙烯)有用的脱氢反应条件。可以通过形成烃进料、蒸汽(如果使用),以及氧和/或含 氧气体(如果使用)的混合物(优选预热的)并且在希望的温度下使该混合物通过催化剂 而进行该工艺。蒸汽或水共-进料可以用于与烃进料的反应。蒸汽或水可以充当载气从而 促进烃引入至反应器中。蒸汽可以发挥作用从而携带热至反应器中,因为脱氢是吸热反应, 并且可以发挥作用从而使焦化最小,例如通过至少部分地去除焦炭和/或通过抑制催化剂 上的焦炭形成。蒸汽还可以有助于稀释烃进料,因此催化剂不会很快焦化,并且反应器不会 因为吸热脱氢反应而过分冷却。蒸汽也可以充当稀释剂,其可以使平衡转化位移至更高的 值。在某些应用中,烃/水摩尔进料比可以是1:1至10:1,具体地1:2至1:6,并且更具体 地,1:3至1:5。水蒸汽与石蜡烃的摩尔比可以是0.5:1至10:1,具体地1:1至6:1。催化 剂可以与进料物质一起使用,该进料物质含有包含C2 6链烷烃(C2 6paraffin)的组的烃。
[0030] 烃进料流可以可选地与蒸汽混合并且在300至750°C温度和0. 01至17巴(绝 对),具体地1至5巴(绝对)压力下接触本发明的催化剂。如果需要,可以利用未转化的 有机化合物进料的再循环;然而,此公开的转化率和选择率通常足够地高从而证明单程操 作是有效的,如果例如在后续操作(如聚合)中没有分离步骤的情况下,可以使用产物流。
[0031] 脱氢反应可以是非氧化脱氢反应,其中在无氧或基本上无氧(即无氧气或〇 2)的 环境中进行反应。此外,在没有任何氢气(H2)共-进料的情况下,可以进行反应,如同在一 些脱氢反应中使用的一样。任何稀释剂(其可以是惰性稀释剂如氦)也可以用于反应中。
[0032] 可以预加热进料流,并且将其引入200至300°C的反应器中。在2, 100至 4, 500hr\更具体地3000至3500hr1的气时空速(GHSV)下,可以将烃、蒸汽和稀释剂进料 引入至反应器中。
[0033] 因为脱氢反应是吸热的,可能要求热输入从而维持反应。脱氢反应可以在管式固 定床反应器中进行,向该反应器提供热源从而维持合适的反应温度。然而,可以使用其它合 适的反应器。反应温度可以是525至610°C,具体地545至595°C。如果希望较高纯度的丙 烯,那么通过纯化单元可以处理产物流。
[0034] 以下列示的是在此公开的制造催化剂的方法和由此制造的催化剂的一些实施方 式。
[0035] 实施方式1 :一种制造催化剂的方法,包括:使三种或更多种催化活性组分与水混 合从而形成浸渍溶液;使载体接触该浸渍溶液;使该催化活性组分浸渍至该载体上从而形 成浸渍的载体;以及煅烧该浸渍的载体从而形成催化剂。
[0036] 实施方式2 :实施方式1的方法,其中接触发生在形成浸渍溶液的小于或等于1小 时中。
[0037] 实施方式3:-种制造催化剂的方法,包括:利用在浸渍溶液中的三种或更多种催 化活性组分共浸渍载体从而形成浸渍的载体;以及煅烧该浸渍的载体从而形成催化剂。
[0038] 实施方式4:实施方式1的方法,其中共浸渍发生在形成浸渍溶液的小于或等于1 小时中。
[0039] 实施方式5:实施方式1-4中任一项的方法,其中催化活性组分包含来自于2、10、 14和15族的一种或多种的元素。
[0040] 实施方式6:实施方式1-5中任一项的方法,其中催化活性组分包含铂、锡、镍、磷、 钙或包含上述中至少一种的组合。
[0041] 实施方式7:实施方式1-6中任一项的方法,其中载体包括煅烧的氧化铝载体。
[0042] 实施方式8:实施例1-7中任一项的方法,其中催化剂的总制备时间是1至30小 时。
[0043] 实施方式9 :实施方式1-8中任一项的方法,其中催化剂基于催化活性组分的总重 量包含〇?lwt%至20wt%的磷、0?lwt%至75wt%的锡和0?lwt%至10wt%的1和/或2族 的金属。
[0044] 实施方式10:实施方式1-9中任一项的方法,其中催化剂基于催化剂的总重量包 含 0? 2wt%至 25wt% 的钼、0? 2wt%至 5wt% 的锡、lwt% 至 3wt% 的磷、0?lwt%至 5wt% 的 ?丐、0?lwt%至2wt%的氯和0?lwt%至4wt%的镍。
[0045] 实施方式11 :实施方式1-10中任一项的方法,其中催化剂基于催化剂的总重量包 含 0? 5wt%至 1. 5wt% 的钼、lwt%至 4wt% 的锡、lwt%至 2wt% 的磷、lwt%至 5wt% 的?丐、 0? 12wt%至lwt%的氯、0? 5wt%至 2. 5wt%的镍。
[0046] 实施方式12 :实施方式1-11中任一项的方法,其中催化剂基于催化剂的总重量 包含 0? 7wt%至 1. 2wt% 的钼、2wt% 至 3. 5wt% 的锡、1.lwt% 至 1. 5wt% 的磷、1. 2wt% 至 2.Owt% 的f丐、0? 12wt%至 0? 6wt% 的氯、0? 8wt%至 1.
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